潮州濕式電除塵器

四種濕式電除塵器的對比分析

濕式靜電除塵器作為目前燃煤電廠污染物控制的精處理設備，在國內已受到了廣泛重視，并逐步得到推廣和使用。本文介紹了目前使用中的靜電除塵器(金屬極板濕式電除塵器、導電玻璃鋼極板濕式電除塵器、柔性極板濕式電除塵器、徑流濕式電除塵器)的技術特點和主要參數，為燃煤機組超低排放改造加裝濕式靜電除塵器提供參考。

1、引言(yan)進入新(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速發展，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)(liang)仍(reng)在(zai)不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火(huo)電(dian)裝機容量(liang)(liang)約(yue)0.51億kW。根據(ju)電(dian)力(li)規劃設計總(zong)院(yuan)預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大氣環境的污染(ran)并引發了公(gong)共環境及健(jian)康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污(wu)染物的(de)(de)主要排(pai)(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低(di)排(pai)(pai)(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)(de)主要措施就(jiu)是制定和實(shi)施更加嚴格的(de)(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器作(zuo)為燃煤(mei)電廠污染物控制(zhi)的(de)(de)精(jing)處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為含大量(liang)游離水的(de)(de)飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體(ti)，并可有效控制(zhi)PM2.5的(de)(de)排(pai)放，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效果等(deng)方面進行比較。

2、濕式電除塵器簡介濕式電除塵器(簡稱WESP)，與干式電除塵器的除塵原理基本相同，先依靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場力的作用下到達集塵板(或集塵管)，再采用沖洗方式，使粉塵隨著沖刷液的流動而。在目前(qian)的(de)濕(shi)(shi)除技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差(cha)別在于陽極板材質(zhi)的(de)選取(qu)及(ji)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據陽極材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵器(qi)、導(dao)電玻璃鋼(gang)(gang)電極濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵器(qi)、柔性電極濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽極表面(mian)自(zi)凝結實現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)在陽極表面(mian)形(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地(di)方環保法規提出的對煙塵(chen)排放控制的要求(qiu)，日本三菱公司研(yan)發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的煙塵(chen)治(zhi)理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器。目(mu)前我國(guo)通過引進(jin)(jin)技術并優化設(she)計，已掌(zhang)握(wo)其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)(de)技術特(te)點如下：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿(yan)水(shui)平(ping)方向進(jin)(jin)出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣流(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸(xuan)掛方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝方式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)(tuo)硫(liu)系統出現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的(de)(de)煙氣溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)存在的問(wen)題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要形成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制(zhi)造、安裝及維(wei)護(hu)有(you)嚴格(ge)的(de)(de)要求(qiu)，更(geng)換(huan)時難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多(duo)采用(yong)316L，需要通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要設置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰方(fang)式(shi)(shi)對于(yu)水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性(xing)能(neng)要求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐(tang)黃(huang)島電廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電廠(chang)350MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)。

3.2、導電玻璃鋼濕式電除塵器導電玻璃鋼濕式電除塵技術來源于化工行業的濕式電除霧器，在化工、煤氣凈化等領域已經有幾十年的應用歷史，技術成熟。導電玻璃鋼(FiberReinforcedPlastics，FRP)是一種以樹脂為基體，碳纖維、玻璃纖維等為增強材料，通過成型工藝制成的高導復合材料。使用導電玻璃鋼作為收塵極可以采用管式或蜂窩狀形式(立式布置)，也可采用板式形式(臥式布置)，目前，以蜂窩狀結構居多。

(1)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時，收集下來的(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面(mian)形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下部集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上(shang)部設(she)置(zhi)(zhi)一(yi)層間(jian)斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將(jiang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗(xi)時，控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)自(zi)動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高(gao)溫下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與(yu)產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)(zhi)作(zuo)產品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料(liao)性(xing)(xing)能有(you)關。3)如果出現部分導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個模塊(kuai)更換，將(jiang)大大增(zeng)加(jia)維護(hu)費用(yong)和難度(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性(xing)電極濕式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立(li)大學共同研究(jiu)制作出(chu)臺實驗裝置。濕式除塵器存在的問題，集中體現在集塵極材料和表面水膜分布不均勻引發的系列問題上，基于上述原因，我國早由山東(dong)大學和國電(dian)環保院(yuan)共同研(yan)發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作，并(bing)于(yu)2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物通過(guo)(guo)潤濕使其導電(dian)(dian)，可以形成水(shui)膜，并(bing)靠重力自流向下與(yu)煙氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布置成方形孔(kong)(kong)道(dao)(立式布置)，煙氣沿孔(kong)(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵器的技術(shu)特(te)點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重量輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構特(te)(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面形(xing)成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出灰(hui)，實(shi)現自清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率較大(da)，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)(ying)響實(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高，產(chan)生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司(si)一期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是北(bei)京華(hua)能達公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂直(zhi)于(yu)氣流方(fang)向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)(yin)風力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用下，在新(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)上完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)(ju)有(you)強(qiang)度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其(qi)對氯離子和(he)硫化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使用壽命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)通孔(kong)率達到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全通透(tou)的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了徑流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)具(ju)(ju)有(you)的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)(xiang)當于(yu)普通陽(yang)極(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部(bu)(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的(de)污水(shui)(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)(shui)泵和排(pai)污管道送入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程(cheng)運行中，利用(yong)壓差監(jian)測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)(shui)循環(huan)系統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼，前期成本投(tou)入較高。